В центре нашей галактики, в созвездии Стрельца, астрономы обнаружили 10 гигантских нейтронных звёзд, называемых пульсарами, в шаровом скоплении Terzan 5. Это скопление является «домом» для сотен тысяч различных типов звёзд. Пульсары в миллионы раз плотнее других звёзд и быстро вращаются, испуская яркие импульсы света из своих сильных магнитных полей, что делает их своеобразным «маяком» для астрономов. 

В Terzan 5 уже было известно о 39 пульсарах, но благодаря совместной работе телескопа Green Bank Национального научного фонда США (NSF GBT) и телескопа MeerKAT Южноафриканской радиоастрономической обсерватории, к этому числу добавилось ещё 10. 

«Очень необычно находить новые экзотические пульсары. Но что действительно захватывает, так это большое разнообразие таких странностей в одном скоплении», — поделился Скотт Рэнсом, учёный из Национальной радиоастрономической обсерватории Национального научного фонда США (NRAO). 

Телескоп Meerkat помог определить приблизительное местоположение каждого пульсара, отслеживая и измеряя скорость их вращения, сопоставляя полученные данные с двадцатилетними наблюдениями Terzan 5, которые проводились NSF GBT и выявили странные и экзотические детали этих звёзд. 

Художественное изображение шарового скопления Terzan 5, расположенного в созвездии Стрельца. Источник: US NSF, AUI, NSF NRAO, S. Dagnello 

«Без архива телескопа NSF Green Bank мы бы не смогли охарактеризовать эти пульсары и понять их астрофизику», — добавляет Рэнсом. Архивные данные NSF GBT позволили астрономам определить положение пульсаров, измерить их движения и выяснить, как их орбиты менялись с течением времени. 

Среди открытий, астрономы увидели две потенциальные нейтронные звезды, втянутые в орбиту друг друга как двойная система. Из 3600 известных пульсаров в галактике только 20 были идентифицированы как двойные нейтронные звёзды. Когда пульсары объединяются в двойные системы, гравитационное притяжение одного объекта к другому может «стянуть» материал и энергию, заставляя одну звезду вращаться ещё быстрее, что превращает её в миллисекундный пульсар. Эта пара может стать рекордсменом, с новым претендентом на звание «самого быстрого вращающегося пульсара в двойной системе нейтронных звёзд» и самой длинной орбитой в своём роде. 

Текущий рекордсмен по самому быстрому вращению пульсара уже находится в Terzan 5, только будущие наблюдения помогут выяснить обновился ли этот рекорд. 

Астрономы также наблюдали три новые редкие паучьи» двойные системы пульсаров (в дополнение к пяти уже известным в скоплении), называемые Redbacks или Black Widows, в зависимости от типов звёзд-компаньонов, которые у них есть. Звезда-компаньон попадает на орбиту «пульсара-паука», где «паутина» плазмы заполняет пространство между ними (вызванное оттоками из звезды-компаньона из-за энергии пульсара), медленно растворяя компаньона с течением времени. 

Открытие этих странных пульсаров позволяет учёным лучше понять шаровые скопления, нейтронные звезды и даже проверить общую теорию относительности Эйнштейна, а также расширить то, что известно о категориях пульсаров. Исследовательская группа уже строит планы обнаружить ещё больше в Terzan 5 при поддержке волонтёров.